02级线性代数期末考试试题
- 格式:doc
- 大小:158.00 KB
- 文档页数:7
线性代数期末考试题一、填空题(将正确答案填在题中横线上。
每小题 5 分,共 25 分)1 3 1 1.若0 5 x 0,则__________。
1 2 2x1 x2 x3 02.若齐次线性方程组x1 x2 x3 0 只有零解,则应满足。
x1x2x303.已知矩阵A,B,C (c ij )s n,满足 AC CB ,则 A 与 B 分别是阶矩阵。
4.已知矩阵A为 3 3的矩阵,且| A| 3,则| 2A|。
5.n阶方阵A满足A23A E 0 ,则A1。
二、选择题(每小题 5 分,共 25 分)6.已知二次型 f x12 x22 5x32 2tx1x2 2x1 x3 4x2 x3,当t取何值时,该二次型为正定?()A. 40 B.4 4C. 0 t4 4 1t5t D. t2 5 5 5 51 42 1 2 37.已知矩阵A 0 3 4 , B 0 x 6 ,且 A ~ B ,求x的值()0 4 3 0 0 5A.3B.-2C.5D.-58 .设 A 为 n 阶可逆矩阵,则下述说法不正确的是()A. A0B. A 1 0C.r (A) nD.A 的行向量组线性相关9 .过点( 0, 2, 4)且与两平面x 2z 1和 y 3z 2 的交线平行的直线方程为()1xy 2 z 4A.312xy 2 z 4C.31 2x y2 z 4B.32 2x y2 z 4D.322103 1 .已知矩阵 A, 其特征值为()51A. 12, 2 4 B. C.12,24D.三、解答题(每小题 10 分,共 50 分)1 12,2, 22441 1 00 2 1 3 40 2 1 30 1 1 011.设B, C 0 2 1 且 矩 阵满足关系式0 0 1 1 00 10 0 0 2T X(C B)E,求。
a1 12212. 问 a 取何值时,下列向量组线性相关?111, 2a ,3。
2 1 21 a22x 1 x 2x 3 313.为何值时,线性方程组x 1 x 2x 3 2有唯一解,无解和有无穷多解?当方x 1 x 2x 32程组有无穷多解时求其通解。
线性代数期末考试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是线性代数的基本概念?A. 矩阵B. 向量C. 函数D. 行列式答案:C. 函数2. 矩阵A的转置记作A^T,则(A^T)^T等于A. AB. -AC. A^TD. 2A答案:A. A3. 对于矩阵A和B,满足AB = BA,则称A和B是A. 相似矩阵B. 对角矩阵C. 线性无关D. 对易矩阵答案:D. 对易矩阵4. 行列式的性质中,不能成立的是A. 行列式交换行B. 行列式某一行加上另一行不变C. 行列式等于数乘其中某一行对应的代数余子式的和D. 行列式的某一行的系数乘以另一行不变答案:D. 行列式的某一行的系数乘以另一行不变5. 给定矩阵A = [3, -1; 4, 2],则A的秩为A. 0B. 1C. 2D. 3答案:C. 2二、填空题1. 给定矩阵A = [2, 1; -3, 5],则A的行列式为______答案:132. 设矩阵A的逆矩阵为A^-1,若AA^-1 = I,其中I是单位矩阵,则A的逆矩阵为______答案:I3. 若矩阵的秩为r,且矩阵的阶数为n,若r < n,则该矩阵为______矩阵答案:奇异三、简答题1. 解释什么是线性相关性和线性无关性?答案:若存在不全为零的数k1, k2,...,kn,使得方程组中的向量k1v1 + k2v2 + ... + knvn = 0成立,则称向量组{v1, v2, ..., vn}线性相关;若该方程仅在k1 = k2 = ... = kn = 0时成立,则称向量组{v1, v2, ..., vn}线性无关。
2. 如何判断一个矩阵是对称矩阵?答案:若矩阵A的转置等于自身,即A^T = A,则称矩阵A是对称矩阵。
四、计算题1. 给定矩阵A = [1, 2; 3, 4],求A的逆矩阵。
答案:A的逆矩阵为1/(-2)[4, -2; -3, 1]2. 求向量v = [1, 2, 3]的模长。
线性代数期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 下列矩阵中,哪个是可逆矩阵?A. [1, 2; 3, 4]B. [2, 0; 0, 1]C. [1, 1; 1, 1]D. [0, 0; 0, 0]2. 如果向量v = (3, -2),那么其对应的单位向量是什么?A. (1, -2/3)B. (3/√13, -2/√13)C. (3/√29, -2/√29)D. (3/√10, -2/√10)3. 对于矩阵A,|A|表示其行列式,那么|A| = 0表示:A. A是单位矩阵B. A是零矩阵C. A不是满秩矩阵D. A是可逆矩阵4. 矩阵的特征值是什么?A. 矩阵的对角元素B. 矩阵的迹C. 满足Av = λv的非零向量v对应的λD. 矩阵的行列式5. 下列哪个矩阵是对称矩阵?A. [1, 2; 3, 4]B. [2, 0; 0, 2]C. [1, -1; 1, 1]D. [1, 0; 0, 1]二、填空题(每题3分,共15分)6. 如果矩阵A的秩为1,那么A的零空间的维数是_________。
7. 对于任意非零向量α和β,如果α + β和α - β都是零向量,那么向量α和β_________。
8. 一个向量空间的一组基的向量数量至少是_________。
9. 如果矩阵A是n阶方阵,且A^2 = I(单位矩阵),那么矩阵A是_________矩阵。
10. 对于实数域上的向量空间,任意两个非零向量的标量积是_________的。
三、简答题(每题10分,共20分)11. 解释什么是线性变换,并给出一个线性变换的例子。
12. 证明如果矩阵A和B是可交换的,即AB = BA,那么它们的行列式之积等于各自行列式的乘积,即|AB| = |A||B|。
四、计算题(每题15分,共30分)13. 给定矩阵A = [4, 1; 3, 2],求A的逆矩阵A^-1。
14. 设向量空间V是所有2x2实对称矩阵的集合,证明V是一个向量空间,并找出一组基。
《线性代数》期末考试题及答案一、单项选择题(每小题3分,共24分).1.设行列式1112132122233132331a a a a a a a a a =,则111112132121222331313233234234234a a a a a a a a a a a a --=-( ). A. 6; B. -6; C. 8; D. -8.2.设B A ,都是n 阶矩阵,且0=AB , 则下列一定成立的是( ).A. 0A =或0B =;B. 0A =且0B =;C. 0=A 或0=B ;D. 0=A 且0=B .3.设A ,B 均为n 阶可逆矩阵,则下列各式中不正确...的是( ). A. ()T T T A B A B +=+; B . 111()A B A B ---+=+; C. 111()AB B A ---= ; D. ()T T T AB B A =.4.设12,αα是非齐次线性方程组Ax b =的解,是β对应的齐次方程组0Ax =的解,则Ax b =必有一个解是( ).A .21α+α;B .21α-α;C . 21α+α+β ;D .121122βαα++.5.齐次线性方程组123234 020x x x x x x ++=⎧⎨--=⎩的基础解系所含解向量的个数为( ).A. 1;B. 2;C. 3;D. 4. 6.向量组12,,αα…,s α(2)s ≥线性无关的充分必要条件是( ).A. 12,,αα…,s α都不是零向量;B. 12,,αα…,s α任意两个向量的分量不成比例;C. 12,,αα…,s α每一个向量均不可由其余向量线性表示;D. 12,,αα…,s α至少有一个向量不可由其余向量线性表示. 7.若( ),则A 相似于B .A. A B = ; B . 秩(A )=秩(B );C. A 与B 有相同的特征多项式;D. n 阶矩阵A 与B 有相同的特征值,且n 个特征值各不相同. 8.正定二次型1234(,,,)f x x x x 的矩阵为A ,则( )必成立.A. A 的所有顺序主子式为非负数;B. A 的所有顺序主子式大于零;C. A 的所有特征值为非负数;D. A 的所有特征值互不相同.二、填空题(每小题3分,共18分)1.设3阶矩阵100220333A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,*A 为A 的伴随矩阵,则*A A =_____________.2.1111n⎛⎫⎪⎝⎭=__________________(n 为正整数). 3.设a b A c d ⎛⎫= ⎪⎝⎭,且det()0A ad bc =-≠,则1A -=________________.4.已知4阶方阵A 的秩为2,则秩(*A )=_________________.5.已知向量组123(1,3,1),(0,1,1),(1,4,)a a a k ===线性相关,则k =____________.6.3阶方阵A 的特征值分别为1,-2,3,则1A -的特征值为_________.三、计算题(10分,共44分)1.(7分)计算行列式01231000100001x x a a a a ---2.(7分)设矩阵121348412363A a -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,问a 为何值时,(1) 秩(A )=1; (2) 秩(A )=2.3.(15分)给定向量组12103a -⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭=,21324a ⎛⎫⎪- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭=,33021a ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭=,40149a ⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭=,试判断4a 是否为123,,a a a 的线性组合;若是,则求出组合系数4.(15分)λ取何实值时,线性方程组12233414x x x x x x x x λλλλλλλλ-=⎧⎪-=⎪⎨-=⎪⎪-+=⎩有唯一解、无穷多解、无解?在有无穷多解的情况求通解。
线性代数期末考试试题及答案一、选择题(每题5分,共30分)1. 若矩阵A的秩为r(A),则下列结论正确的是()A. r(A) ≤ n,其中n是矩阵A的列数B. r(A) ≤ m,其中m是矩阵A的行数C. r(A) ≤ min(m, n)D. r(A) = max(m, n)答案:C2. 下列矩阵中,哪一个不是对称矩阵?()A. \(\begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 2 & 3 \end{pmatrix}\)B. \(\begin{pmatrix} 1 & -1 \\ -1 & 2 \end{pmatrix}\)C. \(\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 2 & 3 & 4 \\ 3 & 4 &5 \end{pmatrix}\)D. \(\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 &9 \end{pmatrix}\)答案:D3. 若向量组α1, α2, α3线性无关,则向量组()A. α1 + α2, α2 +α3, α3 + α1 线性无关B. α1 - α2, α2 - α3, α3 - α1 线性无关C. α1 + 2α2, 2α2 + 3α3, 3α3 + α1 线性无关D. α1 + α2 + α3, 2α2 + 3α3, 3α3 + α1 线性无关答案:B4. 设矩阵A是n阶可逆矩阵,则下列结论正确的是()A. A的伴随矩阵A也是可逆矩阵B. A的逆矩阵A-1也是可逆矩阵C. A的转置矩阵AT也是可逆矩阵D. A的n次幂An也是可逆矩阵答案:D5. 若行列式D = |A|的值为0,则下列结论正确的是()A. 方程组Ax = b有唯一解B. 方程组Ax = b无解C. 方程组Ax = 0有非零解D. 方程组Ax = b有无穷多解答案:C6. 若矩阵A是正交矩阵,则下列结论正确的是()A. A的行列式值为1B. A的行列式值为-1C. A的转置矩阵AT等于A的逆矩阵A-1D. A的平方等于单位矩阵E答案:CD二、填空题(每题5分,共30分)7. 若矩阵A的行列式值为3,则矩阵A的伴随矩阵A的行列式值为________。
线性代数期末考试试题及答案第一节:选择题1. 下列哪个向量不是矩阵A的特征向量?A. [2, 1, 0]B. [0, 1, 0]C. [1, 1, 1]D. [0, 0, 0]答案:D2. 线性变换T:R^n -> R^m 可逆的充分必要条件是?A. T是一个单射B. T是一个满射C. T是一个双射D. T是一个线性变换答案:C3. 设线性空间V的维数为n,下列哪个陈述是正确的?A. V中的任意n个线性无关的向量都可以作为V的基B. V中的任意n - 1个非零向量都可以扩充为V的基C. V中的任意n个非零向量都可以扩充为V的基D. V中的任意n - 1个非零向量都可以作为V的基答案:A4. 设A和B是n阶方阵,并且AB = 0,则下列哪个陈述是正确的?A. A = 0 或 B = 0B. A = 0 且 B = 0C. A ≠ 0 且 B = 0D. A = 0 且B ≠ 0答案:C第二节:计算题1. 计算矩阵乘法A = [1, 2; 3, 4]B = [5, 6; 7, 8]答案:AB = [19, 22; 43, 50]2. 计算矩阵的逆A = [1, 2; 3, 4]答案:A^(-1) = [-2, 1/2; 3/2, -1/2]3. 计算向量的内积u = [1, 2, 3]v = [4, 5, 6]答案:u ∙ v = 32第三节:证明题证明:对于任意向量x和y,成立下列关系式:(x + y) ∙ (x - y) = x ∙ x - y ∙ y证明:设x = [x1, x2, ..., xn],y = [y1, y2, ..., yn]。
左边:(x + y) ∙ (x - y) = [x1 + y1, x2 + y2, ..., xn + yn] ∙ [x1 - y1, x2 - y2, ..., xn - yn]= (x1 + y1)(x1 - y1) + (x2 + y2)(x2 - y2) + ... + (xn + yn)(xn - yn)= x1^2 - y1^2 + x2^2 - y2^2 + ... + xn^2 - yn^2= (x1^2 + x2^2 + ... + xn^2) - (y1^2 + y2^2 + ... + yn^2)= x ∙ x - y ∙ y右边,由向量的内积定义可得:x ∙ x - y ∙ y = x1^2 + x2^2 + ... + xn^2 - (y1^2 + y2^2 + ... + yn^2)综上,左边等于右边,证毕。
线性代数期末试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 设矩阵A为3阶方阵,且|A|=2,则|2A|等于:A. 4B. 8C. 16D. 32答案:C2. 若向量α=(1, 2, 3),β=(2, 1, 0),则α·β等于:A. 4B. 5C. 6D. 7答案:B3. 设A为n阶方阵,且A^2=I,则A的行列式|A|等于:A. 1B. -1C. 0D. 2答案:A4. 若矩阵A的秩为2,则矩阵A的行向量线性相关还是线性无关?A. 线性相关B. 线性无关C. 线性独立D. 不能确定答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 设矩阵B为2阶方阵,且B^2=0,则称矩阵B为______。
答案:幂零矩阵2. 若矩阵A和B可交换,即AB=BA,则称矩阵A和B为______。
答案:可交换矩阵3. 设向量α=(1, 2),β=(3, 4),则向量α和β的夹角的余弦值为______。
答案:3/54. 设矩阵A为3阶方阵,且A的特征值为1, 2, 3,则矩阵A的迹为______。
答案:6三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述矩阵的转置矩阵的定义。
答案:矩阵A的转置矩阵记为A^T,其元素满足A^T_{ij}=A_{ji},即A^T的第i行第j列的元素是A的第j行第i列的元素。
2. 什么是线性方程组的齐次解?答案:线性方程组的齐次解是指当方程组的常数项全为零时,方程组的解,通常表示为零向量。
3. 说明矩阵的相似对角化的条件。
答案:矩阵A相似对角化的条件是矩阵A有n个线性无关的特征向量,其中n是矩阵A的阶数。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 已知矩阵A=\[\begin{matrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{matrix}\],求矩阵A的行列式。
答案:|A| = 1*4 - 2*3 = -22. 设线性方程组为:\[\begin{matrix} x + 2y - z = 1 \\ 3x - y + 2z = 2 \\ x + y + z = 3 \end{matrix}\]求方程组的解。
线性代数期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 向量空间的基是该空间的一组向量,满足以下哪两个条件?A. 线性无关B. 可以表示空间中的任何向量C. 可以线性组合出空间中的任何向量D. 以上都是2. 矩阵的秩是指:A. 矩阵中非零行的最大数目B. 矩阵中非零列的最大数目C. 矩阵的行向量组的秩D. 矩阵的列向量组的秩3. 线性变换的核是指:A. 变换后为零的向量集合B. 变换后为单位向量的向量集合C. 变换后保持不变的向量集合D. 变换后向量长度为1的向量集合4. 特征值和特征向量是线性变换中的基本概念,特征向量满足以下条件:A. 变换后保持不变B. 变换后与原向量成比例C. 变换后与原向量垂直D. 变换后与原向量正交5. 对于矩阵A,下列哪个矩阵是A的逆矩阵?B. A的伴随矩阵C. A的行列式D. 与A相乘结果为单位矩阵的矩阵6. 行列式的性质不包括:A. 行列式与矩阵的转置相等B. 行列式与矩阵的伴随矩阵无关C. 行列式与矩阵的行(列)交换有关D. 行列式与矩阵的行(列)乘以常数有关7. 线性方程组有唯一解的条件是:A. 方程组的系数矩阵是可逆的B. 方程组的系数矩阵是方阵C. 方程组的系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩D. 方程组的系数矩阵的秩等于未知数的个数8. 矩阵的迹是指:A. 矩阵的对角线元素之和B. 矩阵的行向量长度之和C. 矩阵的列向量长度之和D. 矩阵的行列式9. 线性无关的向量组可以作为向量空间的基,其必要条件是:A. 向量组中的向量数量等于向量空间的维数B. 向量组中的向量数量大于向量空间的维数C. 向量组中的向量数量小于向量空间的维数D. 向量组中的向量数量可以任意10. 对于矩阵A,下列哪个矩阵是A的共轭转置?A. A的转置矩阵C. A的伴随矩阵D. A的复共轭矩阵的转置答案:1. D 2. D 3. A 4. B 5. D 6. B 7. D 8. A 9. A 10. D二、填空题(每空2分,共20分)1. 设向量空间V的基为{v1, v2, ..., vn},则向量v可以表示为______ 。
《线性代数》试卷二一.选择题(每题3分,共30分)1.若行列式1023145xx 中,代数余子式121A =-,则21A =( ) A.2 B.2- C.3 D.3- 【解答】由于31211(1)4545x A x =-=-=-,可解得1x =,进而有32102(1)215A =-=,故选A.2.已知A ,B 均为n 阶方阵,则必有( )A.222()2A B A AB B +=++ B.TTT()AB A B = C.n n AB O ⨯=时,A ,B 中至少有一个为零矩阵 D.以上都不对 【解答】本题考察矩阵的乘法运算的性质.在A ,B 相乘可换时,选项A 才成立;()T T T AB B A =,故选项B 是错误的;n n AB O ⨯=说明B 的列向量组均为齐次方程组0Ax =的解向量,故选项C 亦不成立.故选D.3.设A 是m n ⨯矩阵,B 是n m ⨯矩阵,且AB E =,其中E 为m 阶单位矩阵,则( ). A. ()()r A r B m == B.()(),r A m r B n == C. ()(),r A n r B m == D. ()()r A r B n ==【解答】显然有()min{(),()}max{(),()}r AB r A r B r A r B m ≤≤≤,于是由AB E =可知()()r A r B m ==.故选A.4.向量组12,,,m ααα(3≥m )线性无关的充要条件是( )A. 存在不全为零的数12,,,s k k k ,使11220s s k k k ααα+++=;B. 所给向量组中任意两个向量都线性无关;C. 所给向量组中存在一个向量,它不能用其余向量线性表示;D. 所给向量组中任意一个向量都不能用其余向量线性表示.【解答】本题考察线性无关的定义.选项A 为线性相关的定义;选项B.选项C 为必要条件;故选D.5.设向量⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=001α,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=100β,下列选项中( )为βα,的线性组合.A.1B.⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=403ηC.⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=022ηD.⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=010η【解答】由βα,的第二个分量均为零易知其线性组合亦必满足第二个分量为零,因此选B.6.当λ取( )时,方程组12323232132(3)(4)(2)x x x x x x x +-=-⎧⎪-=-⎨⎪-=--+-⎩λλλλλλ有无穷多解.A.1B.2C.3D.4【解答】思路同上题,欲使该方程组有无穷多解,系数行列式12131301λλ--=--必为零.故选C.7.设A 为n 阶实矩阵,T A 是A 的转置矩阵,则对于线性方程组(Ⅰ)0Ax =和(Ⅱ)T 0A Ax =必有( ).A.(Ⅱ)的解是(Ⅰ)的解,(Ⅰ)的解也是(Ⅱ)的解 B .(Ⅱ)的解是(Ⅰ)的解,但(Ⅰ)的解不是(Ⅱ)的解 C .(Ⅱ)的解不是(Ⅰ)的解,(Ⅰ)的解不是(Ⅱ)的解 D .(Ⅰ)的解是(Ⅱ)的解,但(Ⅱ)的解不是(Ⅰ)的解【解答】事实上,齐次方程组(Ⅰ)0Ax =和(Ⅱ)T 0A Ax =为同解方程组.证明如下:一方面,显然(Ⅰ)的解是(Ⅱ)的解;另一方面,设β是(Ⅱ)的解,则T0A A β=,进而()()TT T 0A A A A ββββ==,由此可知0A β=,即β亦是(Ⅰ)的解.命题得证. 由此可知选A.8.设1λ与2λ是A 的两个互异特征值,ξ与η分别为其特征向量,则下列说法正确的是( ) A .对任意非零常数12,k k ,12k k ξη+均为A 的特征向量 B .存在非零常数12,k k ,使得12k k ξη+均为A 的特征向量C .对任意非零常数12,k k ,12k k ξη+均不是A 的特征向量D .存在唯一的一组非零常数12,k k ,使得12k k ξη+均为A 的特征向量【解答】首先易知,ξ与η线性无关.又知对于任意非零常数12,k k ,若12k k ξη+为属于特征值3λ的特征向量,则有()123132A k k k k ξηλξλη+=+,()12121122A k k k A k A k k ξηξηλξλη+=+=+同时成立,于是()()1132230k k λλξλλη-+-=进而可知123λλλ==,与题设矛盾.故12k k ξη+不是A 的特征向量.选C.9.设矩阵1111400011110000,1111000011110000A B ⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎪⎪== ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭,则A 与B ( ).A.合同且相似B.合同但不相似C.不合同但相似D.不合同且不相似【解答】易知A 为对称矩阵且其特征值为4,0,0,0,故A 必可正交对角化为矩阵B .进而A 与B 合同且相似.故选A.10.二次型()2221231231223,,244f x x x x x ax x x x x =++--经正交变换化为标准形22212325f y y by =++,则( )A.3,1a b ==B.3,1a b ==-C.3,1a b =-= D.3,1a b =-=-【解答】由题意知,矩阵12022202A a -⎛⎫⎪=-- ⎪ ⎪-⎝⎭的特征值为2,5,b ,直接计算可知3,1a b ==-,故选B.二.填空题(每题3分,共18分)1.设A 为4阶方阵,且A 的行列式13A =,则12A -= . 【解答】易知13A -=,故1412216348A A --==⨯=.2.已知1231100011000100000101n n na a a D a a ---=-,若12--=+n n n n D a D kD ,则k = .【解答】按最后一行展开,得()()121312100011000100110000011n n n n n n a a a D a D a +-----=+---()()1121211n n n n n n n n a D D a D D +-----=+--=+,所以1k =.3.若非齐次方程组123412341234 242 217411x x x x x x x x x x x x λ+-+=⎧⎪-++=⎨⎪+-+=⎩ 有解,则λ=【解答】非齐次方程组有解当且仅当增广矩阵化为行阶梯阵时,最后一个非零行不具有“有且只有最后一个元素非零”的形式,于是直接计算可知5λ=。
线性代数期末考试题一、填空题(将正确答案填在题中横线上。
每小题5分,共25分)1。
若022150131=---x ,则=χ__________. 2.若齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++000321321321x x x x x x x x x λλ只有零解,则λ应满足 。
3.已知矩阵n s ij c C B A ⨯=)(,,,满足CB AC =,则A 与B 分别是 阶矩阵. 4.已知矩阵A 为3⨯3的矩阵,且3||=A ,则=|2|A 。
5.n 阶方阵A 满足032=--E A A ,则=-1A 。
二、选择题 (每小题5分,共25分)6.已知二次型3231212322214225x x x x x tx x x x f +-+++=,当t 取何值时,该二次型为正定?( )A.054<<-t B 。
5454<<-t C.540<<t D 。
2154-<<-t7.已知矩阵B A x B A ~,50060321,340430241且⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=,求x 的值( )A 。
3B 。
-2 C.5 D.—58.设A 为n 阶可逆矩阵,则下述说法不正确的是( )A 。
0≠AB 。
01≠-A C.n A r =)( D.A 的行向量组线性相关9.过点(0,2,4)且与两平面2312=-=+z y z x 和的交线平行的直线方程为( ) A.14322-=-=-z y x B.24322-=-=z y xC.14322+=+=-z y x D 。
24322+=+=z y x10.已知矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1513A ,其特征值为( )A 。
4,221==λλ B.4,221-=-=λλ C.4,221=-=λλ D.4,221-==λλ三、解答题 (每小题10分,共50分)11。
设,1000110001100011⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=B ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=2000120031204312C 且矩阵X 满足关系式EX B C T =-)(, 求X 。
02级《线性代数》期末考试试题
姓名:___________________学号:____________________分数:____________________
一、是非题(下列叙述正确的打“√”,错误的打“×”)(共10分)
1、若A 是5阶方阵,且3,339A A A ===则。
( )
2、设12345,,,,ααααα是四维向量,则(1,2,3,4,5)i i α=中至少有一个可以由其它四个线性表出。
( )
3、设n 阶方阵A 、B 、C 满足关系式ABC =I ,则BCA =I 一定成立。
( )
4、设A 是n 阶方阵,且A 2=A ≠I ,则A 一定不可逆。
( )
5、设A 为m ×n 矩阵,m<n ,则A X=0有无穷多个解。
( )
6、设A 是n 阶方阵,若任意的n 维向量X 均满足A X=0,则A =0。
( )
7、A 、B 、均为n 阶方阵,则AB ≌BA 。
( )
8、设向量(Ⅰ)123,,ααα;(Ⅱ)124,,ααα的秩为r (Ⅰ)=2,r (Ⅱ)=3。
则向量组1234,,αααα+的秩为2。
( )
9、初等矩阵都是可逆矩阵,并且其逆矩阵都是它本身。
( ) 10、若n 阶方阵A 的秩r (A )<n-1,则其伴随矩阵A *=0。
( )
二、选择题(20分)
1、设A X=b 有无穷多组解,则A X=0( ) (A )必有唯一解;(B )必定没有解;(C )必有无穷多组解;(D )A 、B 、C 都不正确。
2、若A 是5阶方阵,且1*
1
14,()42A A A -=-
=
则( )
(A )1/2; (B )1/4; (C )-8; (D )以上答案均不正确。
3、设A 是n 阶方阵,且A 2-2A -3I =0,则(A -I )-1=( ) (A )4(A -I ); (B )(A -I )/4; (C )±I /2; (D )不能确定。
4、设12,,αα…,m α是m 个n 维向量,则“命题12,,αα…,m α线性无关与命题( )不等价。
(A )对任意一组不全为零的数K 1,K 2,…,K m ,必定有1
0m
i i i K α=≠∑;
(B )若1
0m
i i i K α==∑,则必定有K 1=K 2=…=K m =0;
(C )不存在不全为0的数K 1,K 2,…,K m ,使得1
0m
i i i K α==∑;
(D )12,,αα…,m α中没有零向量。
5、设A 、B 、A +B 、A -1+B -1均为n 阶可逆矩阵,则(A -1+B -1)-1=( ) (A )A -1+B -1;(B )A +B ;(C )B (A +B )-1A 或A (A +B )-1B ;(D )(A +B )-1
6、已知1
3570
123
0012000
1A -⎛⎫ ⎪-
⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则A -1=( ) (A )A -1=0127
001200
01--
⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪
- ⎪⎝⎭
; (B )A -1=3100
11210387
2
1⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪- ⎪-⎝⎭; (C )A -1=0
127
00120
01-
⎛⎫ ⎪-
⎪ ⎪
- ⎪⎝⎭
; (D )A -1=31001121038
7
2
1⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪-⎝⎭
7、行列式
111sin 2sin 2sin 2tgA tgB tgC A
B
C
的值为( ),其中A+B+C=2π。
(A )tgA+tgB+tgC ; (B )3; (C )0; (D )1
8、多项式P (x )=
11112341311
4
3x
x x x
x
-中,x 4、x 3的系数项和常数项分别为( )。
(A )-6,-2,-6;(B )-6,-2,6;(C )6,2,6;(D )-6,2,-6
9、行列式222222
22222
22222222
2
2
2
2
22
(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)(1)
(2)
(3)
(4)
a a a a a b
b b b b
c c c c c
d d d d d e
e e e e ++++++++++++++++++++的值为( )
(A )abcde ; (B )0; (C )1; (D )-1
10、在下列排列中,是奇排列(逆序数为奇数)的是( ) (A ) 135248667;(B )15324867;(C )13824567;(D )16524837
1、如果在某一行列式中,偶数号码各列的和等于奇数号码各列的和,则行列式的值等于______________。
2、已知11
(1,2,3),(1,,)23αβ==,设T A αβ=,其中T αα为的转置,则
A n =______________。
3、设矩阵A =1111
11
1111
1
1
k k k k ⎛⎫ ⎪
⎪ ⎪ ⎪⎝⎭
,且r (A )=3,则k=______________。
4、向量组12345(2,1,3);(1,2,1);(3,3,4);(3,1,4);(0,0,2)ααααα=====的一个极大无关组为______________。
5、设A 为n 阶可逆矩阵,若行列式1
1,A A
n -=-
=
则______________。
6、设1212,,,,ααββγ都是3维向量,且行列式112212122,ααααββββγ
γ
γ
γ
====则
12
122ααββγ
++=______________。
7、行列式
1
1111234149161
8
27
64
的值为______________。
8、若齐次方程组 1231231230
00
x x x x x x x x x λλ++=++=++=只有零解,则λ应满足_____________条件。
9、设三阶方阵1222
12,(,1,1)30
4T
A b α-⎛⎫
⎪== ⎪ ⎪⎝
⎭
三维向量,已知A αα与线性相关,则b=_____________。
10、设向量组123(,0,);(,,0);(0,,)a c b c a b ααα===线性无关,则a ,b ,c 必定满足关系式_____________。
1、(本题10分)设齐次方程组 123123123 0
...0
0
n n n ax bx bx bx bx ax bx bx bx bx bx ax ++++=
++++=++++=,其中。
试讨论a ,b 为何值时,方程组仅有零解,有无穷多组解?在有无穷多组解时,
求出其全部解,并用基础解系表示其全部解。
2、(本题10分)设向量123(1,1,2,4);(0,1,3,2);(3,2,10,14);T T T a ααα=-==-+
4(1,1,2,5);(2,1,6,10)T
T
a b αβ=-+=-+。
问a ,b 为何值时,向量β可由于向量
组1234,,,αααα线性表出?并在可以线性表出时求出此线性表达式。
五、证明题(20分,每小题4分)
1、设n 阶方阵A 满足A 2-3A -2I =0,求证:A 可逆,并求其逆矩阵的表达式。
2、设12,,αα…,k α是向量组(*)的一个极大无关组,又每一个(1)i i k α≤≤都是向量组12,,ββ…,k β的线性组合,若(1)i i k β≤≤均是(*)中的向量,证明:
12,,ββ…,k β也是(*)的一个极大无关组。
3、证明:n阶行列式
1121
2122
12
sin2sin()...sin()
sin()sin2...sin()
............
sin()sin()...sin2
n
n
n
n n n
ααααα
ααααα
ααααα
++
++
∆==
++
(n>2)
4、设A是m阶方阵,B是n阶方阵,且
,,,
A A a
B b C
B
⎛⎫=== ⎪
⎝⎭
(1)mn
C ab
=-
证明:
5、证明:若12,,αα…,k α线性无关,那么该向量组的任意部分子组也线性无关;又若β是12,,αα…,k α的线性组合,则该种线性组合表达式是唯一的。
六、附加题(10分)
设A 为n 阶方阵,A k =0,k ∈N ,求证:I -A 可逆,并写出其逆矩阵的表达式。